CN1279334C - 在管或沟状流道中移动的流体的流量测量方法 - Google Patents

在管或沟状流道中移动的流体的流量测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1279334C
CN1279334C CNB028225007A CN02822500A CN1279334C CN 1279334 C CN1279334 C CN 1279334C CN B028225007 A CNB028225007 A CN B028225007A CN 02822500 A CN02822500 A CN 02822500A CN 1279334 C CN1279334 C CN 1279334C
Authority
CN
China
Prior art keywords
vibration wave
wall body
fluid
unit
pick
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB028225007A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1585890A (zh
Inventor
大西一正
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN1585890A publication Critical patent/CN1585890A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1279334C publication Critical patent/CN1279334C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/662—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8422—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details exciters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8427—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/849—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits

Abstract

通过下列步骤，即：准备在管状体的壁体外侧表面上配置有第一和第二振动波发生检测装置的构造体的步骤；使流体在管状体内部流过的步骤；将由第一振动波发生检测装置产生的振动波施加于管状体的壁体、且对振动波传过壁体到达第二振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤；将由第二振动波发生检测装置产生的振动波施加给管状体的壁体、且对振动波传过壁体到达第一振动波发生检测装置的传播时间进行测量的步骤；以及将这些传播时间之差与校正用数据进行比较后确定流体流量，这样便能够测量在内径小的管状体内部移动的流体的流量。

Description

在管或沟状流道中移动的流体的流量测量方法
技术领域
本发明涉及在以壁体划分的管或沟状流道中移动的流体的流量测量方法。
背景技术
作为测量在管状体内部移动的流体流量的流量计中的一种，周知的是钳式(clamp-on)超声波流量计。钳式超声波流量计是设于管状体壁体的外侧表面、从管状体外部测量管状体内部移动的流体之流量的流量计。
图1是说明使用钳式超声波流量计的现有的流体流量测量方法的剖面图。钳式超声波流量计由一对超声波发生检测装置1a及1b构成。
超声波发生检测装置1a由超声波振子2a和超声波传播材料3a构成。超声波传播材料3a具有底面4a和相对于底面4a呈锐角的斜面5a。超声波振子2a设于超声波传播材料3a的斜面5a上。超声波振子2a，使用压电振子。压电振子由压电陶瓷及用于向压电陶瓷施加电压的一对电极构成。同样，超声波发生检测装置1b具有超声波振子2b设于超声波传播材料3b的斜面5b上的结构。
超声波振子2a及超声波振子2b，各自在对其电极施加电压时产生超声波，而且一旦被施加超声波，其电极上就产生电压。因此，具有超声波振子的超声波发生检测装置1a及1b各自既是超声波发生装置，又是检测装置。
超声波发生检测装置1a及1b，以与管状体内部之流体的移动方向(图1中箭头7所示方向)相对倾斜地进行超声波传播的方式，设于管状体壁体6的外侧表面上。图1中的虚线9表示超声波传播路线的一个例子。
移动于管状体内部之流体的流量可由下述方法进行测量。首先，对超声波发生检测装置1a的超声波振子2a施加电压脉冲、使其产生超声波。超声波沿图1所示虚线9按如下顺序，即超声波传播材料3a、管状体的壁体6、流体、管状体的壁体6、超声波传播材料3b的顺序进行传播，而后到达超声波发生检测装置1b的超声波振子2b。然后，对由超声波发生检测装置1a产生的超声波传过流体内到达超声波发生检测装置1b的传播时间(T1)进行测量。
接着，对超声波发生检测装置1b的超声波振子2b施加电压脉冲，使其产生超声波。超声波沿着与前述路径相反的方向进行传播，而后到达超声波发生检测装置1a的超声波振子2a。然后，对由超声波发生检测装置1b产生的超声波传过流体内到达超声波发生检测装置1a的传播时间(T2)进行测量。
超声波在超声波发生检测装置1a及1b之间传播时所需的传播时间T1及T2，因超声波在流体内传播的方向(图1中箭头9a及9b所示的方向)不同而互为不同的值。
从超声波发生检测装置1a传向超声波发生检测装置1b(箭头9a所示的方向)的超声波，随流体的流动而在流体内传播，因此，传播时间(T1)显示小于流体静止时的值。
从超声波发生检测装置1b传向超声波发生检测装置1a(箭头9b所示的方向)的超声波与流体的流动方向相反地在流体内传播，因此，传播时间(T2)显示大于流体静止时的值。
两者的传播时间之差(T2-T1)与在管状体内部移动的流体的流量有关。从而，通过将此传播时间之差与表示另外预备的流量同传播时间之差的关系的校正用数据相比较，进行流体流量确定。
钳式超声波流量计具有能以不接触流体的方式测量流量这一大优点。另一方面，钳式超声波流量计在对内径小的管状体内部移动之流体的流量进行测量时，存在着测量精度下降的缺点。管状体的内径小时，超声波在流体内传播距离短，前述的时间差变为极小的值。因此，测量的时间差中所含的误差的比例变大、流量的测量精度下降。
又，现有的超声波流量计以在流体内传播的超声波进行流体的流量测量。因此，当测量对象的流体未完全充满管状体内部时，或当测量对象的流体内存在气泡、浮游物等不均匀相时，存在着超声波由于管状体内的空气或流体内的气泡等产生反射及散射而无法测量正确的流量的情况。
钳式超声波流量计，可通过超声波传播材料与管状体的界面、管状体与流体的界面上的超声波的入射角和折射角来确定超声波的传播路径，即超声波在流体内传播的距离。
因而，通过将超声波的入射角设定为大的值(将相对于超声波传播材料底面之斜面的角度设定为大的值)，便能够延长超声波在流体内传播的距离。然而存在下列情形，即一旦将超声波的入射角设定为一定程度以上的大的值，超声波在前述界面上反射的比例就变大、难以向流体传播超声波，若将入射角设定为更大的值，超声波将在前述的界面上全反射，不能向流体传播超声波。
又，通过选择超声波传播材料、形成管状体的材料，以及通过将超声波的折射角设定为大的值，也能延长超声波在流体内传播的距离。然而，作为形成超声波传播构件材料的可供选择的材料数量有限，难以将超声波在流体内传播的距离延长到一定程度以上。因而，市售的钳式超声波流量计所能测量的管状体的内径多为25mm程度以上。
诸如制作食品、医药品、化学制品或半导体器件等时，内径小的管状体用于移动微量使用的流体。因而，期待着以高精度对这种在内径小的管状体内移动的流体的流量进行测量的方法。又，内径小的管状体还用于对治疗中的患者连续注入药液、血液等场合。对患者注入的药液、血液的流量必须以高精度进行测量。
以往，对在内径小的管状体内移动的流体的流量的测量，诸如使用面积流量计。面积流量计，可通过长度方向变为上下方向地配置的、容纳在管状体内的浮子，因承受来自管状体内向上方移动的流体的力而上升的高度，进行流体的流量测量。面积流量计必须将内置有浮子的管状体的长度方向变为上下方向地配置，而且存在着当对已有的管状体内移动流体的流量进行测量时，必须先拆下已设的管状体再设置流量计等问题。
又，对在内径小的管状体内移动的流体的流量的测量，也有使用电磁流量计的。然而，使用电磁流量计的流量测量方法无法进行不具导电性的液体的流量测量，而且存在着当对已有的管状体内移动的流体的流量进行测量时，必须先拆下已有的管状体再设置流量计等缺点。
除此之外，对内径小的管状体内移动流体的流量的测量，周知的是使用用环状超声波振子的超声波流量计。关于用环状超声波振子的超声波流量计，诸如石川博朗等的论文“液体用超声波微小流量计的传感器配置与流量特性”，计测自动控制学会论文集2000年，第36卷，第12号，第1071-1078页所述。
此超声波流量计由一对环状的超声波振子构成。一对环状的超声波振子通过在其各自的孔中穿过使测量对象的流体移动的管状体，设于管状体壁体的外侧表面。
通过使用环状超声波振子的超声波流量计，管状体内移动流体的流量可用如下方法进行测量。首先，令一方的超声波振子产生超声波，对此超声波沿管状体的长度方向传过流体内并到达另一方的超声波振子的传播时间进行测量。接着令前述另一方的超声波振子产生超声波，对此超声波沿管状体的长度方向传过流体内并到达前述一方的超声波振子的传播时间进行测量。然后算出两者的传播时间之差。通过将此传播时间之差与预先准备的表示流量和传播时间之差的关系的校正用数据相比较，进行流体流量测量。
使用环状超声波振子的超声波流量计时，超声波沿管状体的长度方向传过流体内。从而通过将设有环状超声波振子的一对超声波发生检测装置的间隔放宽，即使不像前述那样考虑超声波的入射角、折射角，也能将超声波传过流体内的距离设定得较长。由此，通过使用环状超声波振子的超声波流量计，能够实现对内径小的管状体内移动的流体流量进行测量。
但是，使用环状超声波振子的超声波流量计与面积流量计的情况相同，存在着当对已有的管状体内移动流体的流量进行测量时，必须先拆下已有的管状体再设置流量计的问题。
又，使用环状超声波振子的超声波流量计与图1的超声波流量计相同，以传过流体内的超声波进行流体的流量测量。因此，当管状体内测量对象的流体未完全充满时，或当测量对象的流体内存在气泡、浮游物等不均匀相时，存在着超声波由于管状体内的空气或流体内的气泡等产生反射及散射而无法测量正确的流量的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不拆下已有的管状体便能测量其内部移动的流体的流量，并适于对内径小的管状体内移动的流体的流量进行测量的流量测量方法。
本发明的目的还在于提供一种适于对含有气泡、浮游物等不均匀相的流体的流量进行测量的流量测量方法。
本发明人为延长超声波传过流体内的距离，对图1所示的现有的钳式超声波流量计中超声波发生检测装置的超声波振子、形成超声波传播构件的材料，以及形成两者的材料的组合进行了研究。其结果表明，很难以高精度对内径小的管状体内移动的流体的流量进行测量。
因此，本发明人着重对在测量流量时历来被认为是噪声的、经管状体的壁体传播的振动波进行了详细的分析。其结果，本发明人发现，利用经管状体的壁体传播的振动波可以进行管状体内移动流体的流量测量。
这种经管状体的壁体传播的振动波，在现有的钳式超声波流量计上被认为是进行流量测量时的噪声。例如，特开2000-180228号公报中记载着关于在使用超声波流量计进行流量测量时，为了去除经管状体的壁体传播的振动波，在管状体的壁体上附设凸缘状声音滤波器的技术。
本发明是包括下述步骤的在流道中移动的流体的流量测量方法。
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道、及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的振动波发生装置和振动波检测装置。
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤。
(3)使振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤。
(4)通过该振动波的施加，对上述振动波经过和移动的流体一起振动的壁体传播而到达振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤。
(5)准备表示流量与振动波传播时间之关系的校正用数据的步骤。该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物以已知的流量在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动，并进行上述(3)和(4)中所述的测量后制作的。
(6)通过将上述步骤(4)中测量的传播时间与上述步骤(5)中准备的校正用数据相比较，对上述步骤(2)中移动流体的流量进行确定的步骤。
以下，将这种流体流量的测量方法记为第一种方法。第一种方法的优选状态如下所述。
(A)振动波发生装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以此振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
(B)流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
(C)流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
本发明还有包括下述步骤的在流道中移动的流体的流量测量方法。
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道，及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的振动波发生装置及第一振动波检测装置和第二振动波检测装置。
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤。
(3)用振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤。
(4)通过该振动波的施加，对上述振动波经过和移动的流体一起振动的壁体传播而从到达第一振动波检测装置之后再到达第二振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤。
(5)准备表示流量与振动波传播时间之关系的校正用数据的步骤。该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物以已知的流量，在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动，并进行上述(3)和(4)中所述测量后制作的。
(6)通过将上述步骤(4)中测量的传播时间与上述步骤(5)中准备的校正用数据相比较，对上述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
以下，将这种流体流量的测量方法记为第二种方法。第二种方法的优选状态如下所述。
(A)振动波发生装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以此振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
(B)流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
(C)流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
本发明还有包括下述步骤的在流道中移动的流体的流量测量方法。
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的第一振动波发生检测装置和第二振动波发生检测装置。
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤。
(3)使第一振动波发生检测装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤。
(4)通过该振动波的施加，对上述振动波传经同移动的流体一起振动的壁体到达第二振动波发生检测装置的传播时间进行测量的步骤。
(5)使第二振动波发生检测装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤。
(6)通过该振动波的施加，对上述振动波经过和移动的流体一起振动的壁体传播而到达第一振动波发生检测装置的传播时间进行测量的步骤。
(7)计算出上述步骤(4)中测量的传播时间与上述步骤(6)中测量的传播时间之差的步骤。
(8)准备表示流量与振动波传播时间之差的关系的校正用数据的步骤。该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物、以已知的流量在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动，并进行上述步骤(3)和(4)中所述的测量、以及上述步骤(5)和(6)中所述的测量，接着算出上述步骤(7)中所述的传播时间之差后制作成的。
(9)通过将上述步骤(7)中算出的传播时间之差与上述步骤(8)中准备的校正用数据相比较，对上述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
以下，将这种流体流量的测量方法记为第三种方法。第三种方法的优选状态如下所述。
(A)各振动波发生检测装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以该振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
(B)流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
(C)流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
本发明还有包括下述步骤的在流道中移动的流体的流量测量方法。
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道，及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的第一振动波检测装置和第二振动波检测装置，以及在两振动波检测装置之间配置的振动波发生装置。
(2)使测量的对象流体在流道中移动的步骤。
(3)使振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤。
(4)通过该振动波的施加，对上述振动波经过和移动的流体一起振动的壁体传播而到达第一振动波检测装置的传播时间和到达第二振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤。
(5)计算出上述步骤(4)测量的振动波到达第一振动波检测装置的传播时间与到达第二振动波检测装置的传播时间之差的步骤。
(6)准备表示流量与振动波传播时间之差的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物、以已知的流量在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动、并进行上述步骤(3)和(4)中所述的测量后接着算出上述步骤(5)中所述的传播时间之差而制作的。
(7)通过将上述步骤(5)算出的传播时间之差与上述步骤(6)准备的校正用数据相比较，对上述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
以下，将这种流体流量的测量方法记为第四种方法。第四种方法的优选状态如下所述。
(A)振动波发生装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以此振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
(B)流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
(C)流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
本发明还有包括下述步骤的在流道中移动的流体的流量测量方法。
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道，及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的第一振动波发生装置和第二振动波发生装置，以及在两振动波发生装置之间设置的第一振动波检测装置和第二振动波检测装置。
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤。
(3)使第一振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤。
(4)通过该振动波的施加，对上述振动波经过和移动的流体一起振动的壁体传播而从到达第一振动波检测装置之后再到达第二振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤。
(5)使第二振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤。
(6)通过该振动波的施加，对上述振动波经过和移动的流体一起振动的壁体传播而从到达第二振动波检测装置之后再到达第一振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤。
(7)计算出上述步骤(4)测量的传播时间与上述步骤(6)测量的传播时间之差的步骤。
(8)准备表示流量与振动波传播时间之差的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物、以已知的流量在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动、并进行上述(3)和(4)中所述的测量及上述(5)和(6)中所述的测量，接着算出上述(7)中所述的传播时间之差后制作成的。
(9)通过将上述步骤(7)算出的传播时间之差与上述步骤(8)中准备的校正用数据相比较，对上述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
以下，将这种流体流量的测量方法记为第五种方法。第五种方法的优选状态如下所述。
(A)振动波发生装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以此振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
(B)流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
(C)流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
本发明中，沟状的流道包括河流，尤其是入口由沟形成的河流。当沟状的流道为河流时，所谓流道壁体的内侧表面是指河流的底或侧壁。
又，所谓与移动的流体一起振动的壁体，是指与流道中移动的流体接触并振动的壁体。
又，所谓为实施本发明而使用的构造体的等同物，是指为了流量测量而使用的与构造体具有相同物性的材料及相同结构的其他的构造体。
又，所谓为实施本发明而在流道中移动的测量对象的流体的等同物，是指在构造体的等同物中移动的与测量对象相同的流体，或密度实质上与测量对象的流体相等的流体。所谓密度实质上相等，是指流体的等同物的密度值在测量对象流体的密度值的0.3至1.7倍的范围内。流体的等同物的密度值在测量对象流体的密度值的0.4至1.6倍的范围内为好。作为流体的等同物，最好使用与测量对象的流体相同的流体。但在制作校正用数据时，或在测量对象流体具有易燃性、毒性等并需要小心处理时，作为流体的等同物，以用水为好。
本发明的流量测量方法，是利用在受管状体内移动的流体影响的环境中经管状体壁体传播的振动波进行流体的流量测量。这种经壁体传播的振动波受管状体内移动流体的影响的原因可推测如下。
经管状体壁体传播的振动波正应用在与流量测量不同的其他领域。在N.Kanabe等的技术报告(J.Acoust.Soc.Am.，Vol.93，No.6，p.3235，1993-06)中记载着关于通过超声波振子，在管状体壁体上沿其长度方向产生振动波，靠此振动波将处于管状体内的粉体进行输送的技术。此振动波的振动方向垂直于管状体的壁体，是以沿管状体长度方向传播为主的横波成分形成的振动波。也就是说，在垂直于管状体壁体的方向进行壁体位移，且此位移沿管状体的长度方向移动。
本发明也可推测为振动波如前述文献所述的主要由横波成分形成的振动波在管状体的壁体内传播。从而可推测，当管状体内部的流体移动时，因振动波的施加而振动的管状体的壁体受其内部流动的流体产生的哥里奥利力作用，故经壁体传播的振动波(壁体的位移的移动)的相位有所变化。
从而，可认为在振动波从第一振动波发生检测装置传到第二振动波发生检测装置时，和在振动波从第二振动波发生检测装置传到第一振动波发生检测装置时，管状体的壁体承受来自流体的哥里奥利力的相位(方向)不同，相差180℃，因此振动波在沿流体移动方向传过壁体时，传播时间变短，振动波在沿与流体移动方向相反的方向传过壁体时，传播时间变长。因为管状体的壁体受到对应于流体流量的大小的哥里奥利力作用，所以可推测能根据经壁体传播的振动波的传播时间测量流过管状体内部的流体的流量。
当流体为气体时也产生哥里奥利力，因此本发明的流量测量方法也能测量气体的流量。
附图说明
图1是说明现有技术的流体流量测量方法的剖面图。
图2所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)的构造体之结构的一个例子的剖面图。
图3所示是图2中构造体的振动波发生检测装置22a的结构之立体图。
图4所示是丙烯酸树脂制的管状体用作图2中构造体的管状体、且在水注满管状体内部的状态下，施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上的电压波形(S1)，以及用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经管状体壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
图5所示是与图4情形相同用丙烯酸树脂制的管状体、且使水在管状体内部移动的状态下，用电磁流量计测量的水的流量与根据本发明测量的水的流量之间的关系的图表。
图6所示是不锈钢制的管状体用作图2中构造体的管状体、且在水注满管状体内部的状态下，施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上的电压波形(S1)，以及用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经管状体壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
图7所示是与图6情形相同用不锈钢制的管状体、且使水在管状体内部移动的状态下用电磁流量计测量的水的流量与根据本发明测量的水的流量之间的关系的图表。
图8所示是氟树脂制的管状体用作图2中构造体的管状体、且在水注满管状体内部的状态下，施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上的电压波形(S1)，以及用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经管状体的壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
图9所示是与图8情形相同用氟树脂制的管状体、且在使水在管状体内部移动的状态下用电磁流量计测量的水的流量与根据本发明测量的水的流量之间的关系的图表。
图10所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)的构造体之结构的另一例的剖面图。
图11所示是图10中构造体的振动波发生检测装置102a的结构的透视图。
图12所示是丙烯酸树脂制的管状体用作图10中构造体的管状体、且在水注满管状体内部的状态下，施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上的电压波形(S1)，以及用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经管状体壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
图13所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)的构造体之结构的又一例的平面图。
图14是沿图13中剖面线I-I截取的构造体的剖面图。
图15所示是氟树脂制的管状体用作图13中的构造体、且在使水在管状体内部移动的状态下用电磁流量计测量的水的流量与根据本发明测量的水的流量之间的关系的图表。
图16所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)的构造体之结构的再一个例子的平面图。
图17是沿图16中剖面线II-II截取的构造体的剖面图。
图18是从管状体的轴向看到的图16所示的振动波发生检测装置162a的侧视图。
图19所示是氟树脂制的管状体用作图16中构造体的管状体、且在水注满管状体内部的状态下，将脉冲状电压施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上之后，用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经过管状体壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
图20所示是与图19的情形相同用氟树脂制的管状体、且在使水在管状体内部移动的状态下，用电磁流量计测量的水的流量与根据本发明测量的水的流量之间的关系的图表。
图21所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第一种方法)的构造体之结构的一例的剖面图。
图22所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第二种方法)的构造体之结构的一例的剖面图。
图23所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第四种方法)的构造体之结构的一例的剖面图。
图24所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第五种方法)的构造体之结构的一例的剖面图。
图25所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)的构造体之结构的一例的局部立体图。
具体实施方式
首先，用附图来说明本发明的流体流量测量方法中有代表性的方法(第三种方法)。
图2所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)的构造体之结构的一例的剖面图。如图2所示，在第三种方法中，在管状体21内部移动的流体的流量用第一振动波发生检测装置22a和第二振动波发生检测装置22b进行测量。在管状体21内部移动的流体的流量可通过下述(1)-(9)步骤进行测量。
(1)准备构造体的步骤，其由在划分为流道的管状体21的壁体24的外侧表面上，沿该流道设置的第一振动波发生检测装置22a及第二振动波发生检测装置22b构成。后面将详细描述振动波发生检测装置。
(2)在管状体21的内部(管状流道)使测量对象的流体移动的步骤。图2中的箭头23表示流体移动方向。
(3)使第一振动波发生检测装置22a产生振动波，且将该振动波施加到壁体24上的步骤。
(4)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体24传播而到达第二振动波发生检测装置22b处的传播时间(T1)进行测量的步骤。
(5)使第二振动波发生检测装置产生振动波、且将该振动波施加到壁体24上的步骤。
(6)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体24传播而到达第一振动波发生检测装置22a处的传播时间(T2)进行测量的步骤。
(7)计算出由所述步骤(4)测量的传播时间(T1)与由所述步骤(6)测量的传播时间(T2)之差(T2-T1)[或者(T1-T2)]的步骤。
如上所述，本发明者对经管状体的壁体传播的振动波进行了详细的研究。其结果表明，经管状体壁体传播的振动波，从第一振动波发生检测装置22a到达第二振动波发生检测装置22b处的传播时间(T1)受移动流体的影响，要小于流体静止时的传播时间(T0)的值。而且还表明，经管状体壁体传播的振动波，从第二振动波发生检测装置22b到达第一振动波发生检测装置22a处的传播时间(T2)受移动流体的影响，要大于流体静止时的传播时间(T0)的值。流体流量增加时，传播时间(T1)的值会更小，而传播时间(T2)的值则更大。这也表明各个传播时间与流体流量相关。因此，可以用传播时间(T1)、传播时间(T2)或者传播时间(T1)及传播时间(T2)来测量流体流量。
如第三种方法那样，用传播时间(T1)与(T2)之差来测量流量时，可容易地对由于受移动的流体的影响而引起的振动波传播时间的变化进行检测。
(8)准备表示流量与振动波的传播时间之差的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是按己知流量使上述步骤(2)所使用的流体或者该流体的等同物在上述步骤(1)中所使用的构造体或者该构造体的等同物的流道中移动，并进行上述步骤(3)与(4)所记载的测量，和上述步骤(5)与(6)所记载的测量，然后计算出上述步骤(7)所记载的传播时间的差值后制作成的。
例如，在不拆下工厂等中的具有某种流量计的已知管状体的情况下，准备校正数据时，使上述步骤(2)中使用的流体的等同物在与已知管状体形状相同、并由相同材料形成的其它管状体中，在设置有第一振动波发生检测装置及第二振动波发生检测装置的校正构造体的等同物中移动，便可按照上述的记载准备校正用数据。在这种情况下，与传播时间对应的流量可以通过在构造体的等同物的管状体上设置例如电磁流量计进行测量。
本发明的流量测量方法包括的步骤(8)也可以在实施下面的步骤(9)前的任何时间实施(除第三种方法以外，其他的方法也一样)。
(9)通过将在上述步骤(7)中计算出的传播时间的差与在上述步骤(8)中准备的校正用数据作比较，确定在上述步骤(2)中移动的流体流量的步骤。
下面，对振动波发生检测装置进行说明。在本发明中，用划分为管状或沟槽状流道的壁体传播的振动波来测量流体流量。因此，作为振动波发生检测装置，只要可以将振动波施加到壁体上并进行检测就行，其结构无特殊限制。因此，作为振动波发生检测装置，可以采用用于现有技术中的超声波流量计的公知的超声波发生检测装置，例如图1所示的超声波发生检测装置、或者前述的环状超声波振子等。
在本发明中，优选的是，为了将振动波有效地施加到壁体上，各种振动波发生检测装置具有包含振子和振动方向控制元件的结构。又，优选的是，通过由振动方向控制元件控制振动波的振动方向，振动波发生检测装置将以振子产生的振动波为主且在垂直于壁体的方向上振动的振动波施加到壁体上。通过采用这种振动波，就能将振动波有效地施加到壁体上。
另外，在本发明中，为了将振动波有效地施加到壁体上，优选的是，使振动波的频率与壁体的固有频率一致。壁体的固有频率例如可以通过使用采用有限要素法的解析用软件「ANSYS」(ANSYS社制)的模拟得到。
本发明中，虽然由振动波发生检测装置将振动波施加到壁体上，但其频率并不限于通常称为超声波的20KHZ以上的频率。作为施加到壁体上的振动波，可优选采用频率为10KHZ至1MHZ范围内的振动波。
作为振子，可例举有电致伸缩振子和磁致伸缩振子。作为电致伸缩振子，可例举有压电振子和用一对金属部件将压电振子进行螺栓紧固而构成的兰杰文型振子。作为磁致伸缩振子，可例举有金属磁致伸缩振子和铁氧体振子。作为振子，从其结构简单出发，优选电致伸缩振子。
图3所示是图2中构造体的第一振动波发生检测装置22a的结构的立体图。振动波发生检测装置22a采用分别在振动方向控制元件25a的两个侧面附设有超声波振子27a的结构。各个超声波振子27a用环氧树脂类粘合剂固定在振动方向控制元件25a的侧面。振动波发生检测装置22b的结构与振动波发生检测装置22a相同。
优选的是，各个振动波发生检测装置与管状体的接触面上附设有由润滑脂或矿脂等接触介质构成的薄层，以防止该接触面上的振动波反射。
用板状压电陶瓷和附设于其各个平面上的电极(图中没有示出)构成的压电振子作为超声波振子27a。压电陶瓷的宽度为10mm，高度为25mm，厚度为0.5mm。压电陶瓷在其厚度方向上极化。压电陶瓷例如由锆钛酸铅类陶瓷材料形成。
优选纤维强化树脂材料用作振动方向控制元件25a，该纤维强化树脂通过将多根高弹性纤维29与超声波振子27a的平面平行地排列在粘合树脂28中构成。纤维强化树脂材料的宽度为10mm，高度为27mm，厚度为3mm。优选环氧树脂用作振子方向控制元件25a的粘合树脂28，优选碳纤维用作高弹性纤维。
作为粘合树脂，可例举环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺亚胺树脂、PEEK(聚醚醚酮)树脂、酚树脂、不饱和聚酯树脂以及聚碳酸酯树脂。
作为高弹性纤维，可例举碳纤维、碳化硅纤维、耐纶纤维、芳族聚酰胺纤维以及聚酰胺纤维。
通过将电压施加到振动波发生检测装置22a的各个超声波振子上，便产生振动波，该振动波在振动方向控制元件25a的内部传播。整齐排列在振动方向控制元件25a的粘合树脂28中的多根碳纤维29，控制沿其长度方向产生振动。因此，振动波向振动方向控制元件25a的底面30a传播。由于该振动波在振动方向控制元件25a的内部主要以由纵波形成的振动波形式传播，因而其振动方向成为垂直于振动方向控制元件的底面30a的方向。因此，振动波发生检测装置22a将超声波振子27a产生的振动波主要作为垂直于壁体的方向振动的振动波，施加到壁体上。日本特开平7-284198号公报中记载了振动方向控制元件。
使图2所示的第一振动波发生检测装置22a产生振动波，并将其施加到管状体21的壁体24上时，振动波在受管状体21内部移动的流体影响的环境中经壁体24传播，到达第二振动波发生检测装置22b。振动波一到达第二振动波发生检测装置22b，该振动波就在第二振动波发生检测装置22b的振动方向控制元件25b的内部传播，于是由超声波振子进行检测。振动波可以用振动波发生检测装置22b具有的两个超声波振子之一输出的电压进行检测，也可以用这两个超声波振子输出的电压进行检测。
同样，通过第二振动波发生检测装置22b将振动波施加到管状体21的壁体24上，振动波受到在管状体21内部移动的流体的影响而经壁体传播，由第一振动波发生检测装置22a的超声波振子27a进行检测。
下面结合实施例对经管状体的壁体传播的振动波进行说明。
如图2所示，在管状体21的壁体24的外侧表面上配设第一振动波发生检测装置22a和第二振动波发生检测装置22b。通过将电压施加到振动波发生检测装置22a的超声波振子上，从而将振动波施加到管状体21的壁体24上，经壁体24传播的振动波到达第二振动波发生检测装置22b，于是观测到第二振动波发生检测装置的超声波振子产生的电压。
图4所示是将外径为6mm、而内径为4mm的丙烯酸树脂制的管状体用作图2中构造体的管状体、且在水注满管状体内部的状态(水处于静止状态)下施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上的电压波形(S1)，以及用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经管状体壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。检测图4所示的电压波形(S2)的时间最好通过用A/D转换器(模拟数字转换器)将检测的电压波形转换成数字信号，再用DSP(数字信号处理器)对其进行运算处理来测定。
如图4的电压波形(S1)所示，将频率为52kHz且振幅为30V(峰-峰值)的正弦波电压的4个周期施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上。而且第一振动波发生检测装置22a与第二振动波发生检测装置22b之间的间隔L设定为100mm。
如图4所示，振动波从第一振动波发生检测装置22a传播到第二振动波发生检测装置22b所需的传播时间(T0)为122μ秒。
由于第一振动波发生检测装置22a与第二振动波发生检测装置22b之间的间隔为100mm，故可以得知振动波经壁体传播的速度约为820m/秒。
通常，人们知道振动波经水传播的速度约为1450m/秒。因此，可以得知第二振动波发生检测装置检测出的振动波是经管状体的壁体传播的振动波。通常，人们知道仅由经丙烯酸树脂传播的纵波组成的振动波的速度约为2730m/秒。因此，可以得知经壁体传播的振动波是以低速传播的横波为主的振动波。
以下测量使流体在所述丙烯酸树脂制管状体的内部移动、振动波从第一振动波发生检测装置22a传播到第二振动波发生检测装置22b所需的传播时间(T1)。图2中的箭头23表示流体移动的方向。测量的结果表明，振动波经管状体的壁体内部传播所需的传播时间(T1)受管状体内部流体流动的影响，要小于流体静止状态下所需的传播时间(图4中的T0)。而且，用第二振动波发生检测装置22b检测出的电压波形由于与图4中的电压波形S2的时间差小(几十纳秒左右)，故省略其图示。
进而，测量振动波从第二振动波发生检测装置22b传播到第一振动波发生检测装置22a所需的传播时间(T2)。其结果表明，振动波经管状体的壁体内部传播所需的传播时间(T2)受管状体内部流体流动的影响，要大于流体静止状态下所需的传播时间(图4中的T0)。
计算出按如上方式所测量的传播时间(T1)与传播时间(T2)之差，将该传播时间差(T2-T1)与校正用数据进行比较，确定流体的流量。
校正用数据通过使流体按已知流量在丙烯酸树脂制管状体的内部移动，与上述同样测量传播时间，并计算出传播时间差，再将其与所述已知流量相对应来预先制作。而且流体流量按照电磁流量计测量的流量值进行设定。
图5所示是与图4情形相同用丙烯酸树脂制的管状体、且使水在管状体内部移动的状态下用电磁流量计测量的水流量与按照本发明测量的水流量之间的关系的图表。
如图5所示，可以得知按照本发明测量的水的流量与电磁流量计测量的水的流量基本一致。
图6所示是用外径为2mm且内径为1mm的不锈钢制的管状体作为图2中构造体的管状体、且在水注满管状体内部的状态(水静止的状态)下施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上的电压波形(S1)，以及用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经管状体壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
如图6的电压波形(S1)所示，将频率为56kHz且振幅为30V(峰-峰值)的正弦波电压的4个周期施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上。而且第一振动波发生检测装置22a与第二振动波发生检测装置22b之间的间隔L设定为300mm。
如图6所示，振动波从第一振动波发生检测装置22a传播到第二振动波发生检测装置22b所需的传播时间(T0)为154μ秒。
由于第一振动波发生检测装置和第二振动波发生检测装置之间的间隔为300mm，故可以得知振动波经壁体传播的速度约为1948m/秒。
通常，人们知道振动波经水传播的速度约为1450m/秒。因此，可以得知第二振动波发生检测装置检测出的振动波是经管状体的壁体传播的振动波。通常，人们知道仅由经不锈钢传播的纵波组成的振动波的速度约为5790m/秒。因此，可以得知经壁体传播的振动波是以低速传播的横波为主的振动波。
图7所示是与图6情形相同用不锈钢制的管状体、且使水在管状体内部移动的状态下用电磁流量计测量的水的流量与根据本发明测量的水的流量之间的关系的图表。
如图7所示，可以得知根据本发明测量的水的流量与电磁流量计测量的水的流量基本一致。
图8所示是用外径为4mm且内径为2mm的氟树脂制的管状体作为图2中构造体的管状体、且在水注满管状体内部的状态(水静止的状态)下施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上的电压波形(S1)，以及用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经管状体的壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
如图8的电压波形(S1)所示，将频率为268kHz且振幅为30V(峰-峰值)的正弦波电压的4个周期施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上。而且第一振动波发生检测装置22a与第二振动波发生检测装置22b之间的间隔L设定为50mm。
如图8所示，振动波从第一振动波发生检测装置22a传播到第二振动波发生检测装置22b所需的传播时间(T0)为66.4μ秒。
由于第一振动波发生检测装置与第二振动波发生检测装置之间的间隔为50mm，故可以得知振动波经壁体传播的速度约为753m/秒。
通常，人们知道振动波经水传播的速度约为1450m/秒。因此，可以得知第二振动波发生检测装置检测出的振动波是经管状体的壁体传播的振动波。通常，人们知道仅由经氟树脂传播的纵波组成的振动波的速度约为1250m/秒。因此，可以得知经壁体传播的振动波是以低速传播的横波为主的振动波。
图9所示是与图8情形相同用氟树脂制的管状体、且在使水在管状体内部移动的状态下用电磁流量计测量的水的流量与根据本发明测量的水的流量之间的关系的图表。
如图9所示，可以得知根据本发明测量的水的流量与电磁流量计测量的水的流量基本一致。
也就是说，本发明者成功地利用在用流量计测量流量时历来被认为是噪声的、经管状体的壁体传播的振动波，进行了在管状体内部移动的流体流量测量。
在本发明中，由于经管状体的壁体内部传播的振动波用于测量流体流量，因而，可以将一对振动波发生检测装置的间隔与管状体内径不相关地设定成较大的值。因此，在本发明的流量测量方法中，即使管状体内径较小时，也可以以高精度测量在其内部移动的流体流量。在本发明中，为了测量流量，不需拆下已设的管状体。
此外，在现有技术的超声波流量计中，用在流体内传播的超声波来测量流体流量。因此，在测量对象的流体未完全充满管状体内部时，或者测量对象的流体内存在气泡或浮游物时，超声波由管状体内的空气或流体内的气泡等反射及散射，往往不能测量流量。本发明的流量测量方法由于采用经壁体传播的振动波来测量流体流量，因而具有即使在测量对象的流体未完全充满管状体内部时，或者测量对象的流体内存在气泡或浮游物等很不均匀物时，也能高精度地测量流体流量的优点。
而且，在测量对象的流体未完全充满管状体内部时，与流体接触的壁体部分的外侧表面上配设有第一振动波发生检测装置和第二振动波发生检测装置。这时，第一振动波发生检测装置和第二振动波发生检测装置最好配设于管状体下侧表面上。
本发明的流量测量方法特别适于在内径为0.1至10mm范围的管状体的内部移动的流体的流量测量。在本发明中，为了使振动波有效地传播到壁体上，壁体优选由树脂材料、金属材料或陶瓷材料形成。
图10所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)的构造体之结构的另一例的剖面图。图11所示是图10中构造体的振动波发生检测装置102a的构成的立体图。
在本发明的流量测量方法中，如图11所示，也可以采用平板状振动方向控制元件105a和平板状超声波振子107a层叠构成的振动波发生检测装置102a。图11中的振动波发生检测装置102a是由图3中的振动波发生检测装置构成的，结构简单，用于振动波发生检测装置的超声波振子数可为一个，因而，能容易地制作振动波发生检测装置。振动波发生检测装置102b的结构与振动波发生检测装置102a相同。
压电振子用作图11中的超声波振子107a。压电振子由平板状锆钛酸铝类压电陶瓷和分别附设于其平面上的电极(省略图示)构成。压电陶瓷的直径为10mm，厚度为1.0mm。压电陶瓷在其厚度方向上极化。
纤维强化树脂材料用作振动方向控制元件105a，该纤维强化树脂材料是通过将多根碳纤维109与超声波振子107a的平面平行地整齐排列在粘合树脂108中构成。纤维强化树脂材料的直径为10mm，厚度为2.5mm。而且如图11所示，碳纤维109如果与超声波振子107a的平面平行地整齐排列的话，纤维之间可以互相交叉。
图12所示是用外径为6mm且内径为4mm的丙烯酸树脂制管状体作为图10中构造体的管状体、且在水注满管状体的状态(水为静止状态)下施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上的电压波形(S1)，以及用第二振动波发生检测装置的超声波振子检测的、与经管状体壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
如图12的电压波形(S1)所示，将频率为248kHz且振幅为30V(峰-峰值)的正弦波电压的4个周期施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上。而且第一振动波发生检测装置102a与第二振动波发生检测装置102b之间的间隔L设定为100mm。
如图12所示，振动波从第一振动波发生检测装置102a传播到第二振动波发生检测装置102b所需的传播时间(T0)为73.6μ秒。
由于第一振动波发生检测装置102a与第二振动波发生检测装置102b之间的间隔为100mm，因而可以得知振动波经壁体传播的速度约为1359m/秒。
如上所述，人们知道振动波经水传播的速度约为1450m/秒。因此，可以得知第二振动波发生检测装置检测出的振动波是经管状体的壁体传播的振动波。通常，人们知道仅由经丙烯酸树脂传播的纵波组成的振动波的速度约为2730m/秒。因此，可以得知经壁体传播的振动波是以低速传播的横波为主的振动波。
与上述同样可以确认，即使在采用图11中的振动波发生检测装置时，根据本发明测量的水的流量与电磁流量计测量的水的流量也基本一致。
图13所示是用于实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)的构造体之结构的又一例的平面图。图14是沿图13中剖面线I-I截取的构造体的剖面图。图13和图14所示的构造体的构成除管状体的材料和尺寸有所不同外，其它均与图10所示的构造体相同。外径为12mm且内径为10mm的氟树脂制管状体用作管状体131。此外，各个振动波发生检测装置配设于管状体壁体的外侧表面上，其音响振动控制元件的高弹性纤维长度方向与图13所示的箭头132a和132b所示的方向一致。
利用与前述相同的测量方法(第三种方法)测量在管状体内部移动的流体流量。将频率为244kHz且振幅为30V(峰-峰值)的正弦波电压的4个周期施加到第一振动波发生检测装置的超声波振子上。而且第一振动波发生检测装置132a与第二振动波发生检测装置132b之间的间隔L设定为35mm。
图15所示是使用与图13情形相同的氟树脂制的管状体，且在使水在管状体内移动的状态下以电磁流量计测量的水流量与按照本发明测量的水流量之关系图。
由图15所示可知，按照本发明测量的水流量同以电磁流量计测量的水流量大体一致。
前述的关于使用环状超声波振子的超声波流量计在石川博朗等的论文中记载着，由环状超声波振子产生的超声波的波长，在管状体的内径较大时，超声波能够沿管状体的长度方向在流体内传播。
图15的流量测量中，由第一振动波发生检测装置132a产生的振动波的波长，按水的超声波传播速度为1450m/秒计算时为5.94mm。从而，在图15的流量测量中，可知由第一振动波发生检测装置132a产生的振动波的波长是比管状体的内径还小的值。由此还可知，由第二振动波发生检测装置132b检测到的振动波是经管状体壁体传播的振动波。
图16所示是实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)用的构造体的另一例的结构的平面图，图17是沿图16中所示的切断线II-II线切开后的构造体的剖视图。
图16和图17所示的构造体，具有在管状体161的壁体164的外侧表面配置有第一振动波发生检测装置162a和第二振动波发生检测装置162b的结构。第一振动波发生检测装置162a具有层叠了平板状超声波振子167a和平板状振动方向控制元件的结构。
超声波振子167a使用压电振子。压电振子的压电陶瓷具有边长为5.7mm的正方形平面，其厚度为1.0mm。振动方向控制元件165a具有边长为5.7mm的正方形平面，其厚度为2.0mm。第二振动波发生检测装置162b的结构与第一振动波发生检测装置162a相同。
图18是从管状体161的轴向看到的图16所示的第一振动波发生检测装置162a的侧视图。如图18所示，为了将振动波发生检测装置稳定地设于管状体161壁体的外侧表面，在振动波发生检测装置162a的底面形成有凹状的沟187。
图19所示是用外径3.17mm、内径1.59mm的氟树脂制的管状体作为图16的构造体的管状体、且在管状体内部注满水的状态(水处于静止状态)下，对第一振动波发生检测装置的超声波振子施加了脉冲状电压后，由第二振动波发生检测装置的超声波振子检测到的与经管状体壁体传播的振动波对应的电压波形(S2)的图。
对第一振动波发生检测装置的超声波振子施加的脉冲状电压的振幅为30V，且宽度为760n秒。如图19的电压波形(S2)所示，即使在内径如此小的管状体中，也能将振动波作为振幅大的(峰-峰值6V)电压波形进行检测。
图20所示是用与图19的情形相同的氟树脂制的管状体、且在使水在管状体内部移动的状态下，以电磁流量计测量的水流量与按照本发明测量的水流量之关系的图。
由图20所示可知，即使内径小的管状体，按照本发明测量的水流量同以电磁流量计测量的水流量大体一致。
图21所示是实施本发明的流体流量测量方法(第一种方法)用的构造体的一例的结构的剖视图。如图21所示，本发明中将管状体161内移动的流体的流量用振动波发生装置212a和振动波检测装置212b进行测量。管状体161内移动的流体的流量可通过实施下述步骤(1)～(6)进行测量。
(1)准备构造体的步骤，该构造体是在以流道划分的管状体161的壁体164的外侧表面，沿流道配置振动波发生装置212a和振动波检测装置212b而构成的。
(2)使测量对象的流体在管状体161的内部(管状的流道)移动的步骤。
(3)使振动波发生装置212a产生振动波，并将其振动波施加到管状体161的壁体164上的步骤。
(4)通过该振动波的施加，对上述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体传播而到达振动波检测装置212b的传播时间(T1)进行测量的步骤。
传播时间(T1)的值，在流体的移动方向如图21中箭头23所示方向时，比流体静止时的传播时间要短，且当流体的移动方向为与图21中箭头23所示方向相反的方向时，比流体静止时的传播时间要长。从而，通过将传播时间(T1)与校正用数据相比较，就能对流经管状体内的液体的流量进行测量。
在此步骤(4)中，也可从传播时间(T1)中减去预先测量的流体静止时的传播时间(T0)(第一种方法之外的方法也一样)。此时，即使在下述(5)的准备校正用数据的步骤中，也同样从传播时间(T1)中减去预先测量的流体静止时的传播时间(T0)。
又，如图21所示，管状体164上设置温度计210，在测量流体流量时进行壁体温度测量及传播时间的校正则更好。
(5)准备表示流量与振动波传播时间的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物以已知的流量在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动，并进行上述(3)和(4)中所述的测量后制作成的。
(6)通过将上述步骤(4)中测量的传播时间(T1)与上述步骤(5)中准备的校正用数据相比较，对上述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
图21的构造体的振动波发生装置212a和振动波检测装置212b各自的结构与图16的构造体所用的振动波发生检测装置一样。只是第一种方法中，振动波发生装置212a不必进行振动波检测，因此，对振动波发生装置212a只需附设电源等产生振动波所需的电路即可。也就是说，对振动波发生检测装置212a不必附设振动波检测所需的电路。关于振动波的产生、检测所需的电路，因与现有的超声波流量计一样，故所述从略。
又，如图16的振动波发生检测装置那样，当振动波的产生和检测由一个振动波发生检测装置执行时，用于产生振动波的电压波形重叠在检测到的电压波形上，存在着被检测的电压波形的SN比(信噪比)下降的情况。因为第一种方法将振动波的产生与检测分别执行，所以具有提高被检测到的电压信号的SN比的优点。
图22所示是实施本发明的流体流量测量方法(第二种方法)用的构造体的一例的结构的剖视图。如图22所示，本发明中将管状体161内移动的流体的流量，用振动波发生装置222a和第一振动波检测装置222b及第二振动波检测装置222c进行测量。管状体161内移动的流体的流量可通过实施下述步骤(1)～(6)进行测量。
(1)准备构造体的步骤，该构造体是在以流道划分的管状体161的壁体164的外侧表面，沿流道配置振动波发生装置222a、第一振动波检测装置222b及第二振动波检测装置222c而构成的。
(2)使测量对象的流体在管状体161的内部(管状的流道)移动的步骤。
(3)使振动波发生装置222a产生振动波，并将其振动波施加到壁体164上的步骤。
(4)通过该振动波的施加，对上述振动波经过和移动的流体一起振动的壁体164传播而从到达第一振动波检测装置222b后再到达第二振动波检测装置222c的传播时间(T1)进行测量的步骤。传播时间(T1)可通过计算由振动波发生装置222a产生的振动波传播到第二振动波检测装置222c所需时间与该振动波传播到第一振动波检测装置222b所需时间之差进行测量。
(5)准备表示流量与振动波传播时间的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物以已知的流量在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动，并进行上述(3)和(4)中所述测量后制作成的。
(6)通过将上述步骤(4)中测量的传播时间与上述步骤(5)中准备的校正用数据相比较，对在上述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
第二种方法与前述第一种方法一样，具有被检测的电压波形的SN比高的优点。
图23所示是实施本发明的流体流量测量方法(第四种方法)用的构造体的一例的结构的剖视图。如图23所示，第四种方法中将管状体161内移动的流体的流量用振动波发生装置232b、第一振动波检测装置232a及第二振动波检测装置232c进行测量。管状体161内移动的流体的流量可通过实施下述步骤(1)～(7)进行测量。
(1)准备构造体的步骤，该构造体是在以流道划分的管状体161的壁体164的外侧表面，沿流道配置第一振动波检测装置232a和第二振动波检测装置232c、在两个振动波检测装置之间配置振动波发生装置232b而构成的。
(2)使测量对象的流体在管状体161的内部(管状的流道)移动的步骤。
(3)使振动波发生装置232b产生振动波，并将其振动波施加到壁体164上的步骤。
(4)通过此振动波的施加，对上述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体164传播而到达第一振动波检测装置232a的传播时间(T1)和到达第二振动波检测装置232c的传播时间(T2)进行测量的步骤。
(5)计算出上述步骤(4)测量的振动波到达第一振动波检测装置的传播时间(T1)与到达第二振动波检测装置的传播时间(T2)之差(T1-T2)[或(T2-T1)]的步骤。
(6)准备表示流量与振动波传播时间之差的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物以已知的流量在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动，并进行上述(3)和(4)中所述的测量，接着算出上述(5)中所述的传播时间之差后制作成的。
(7)通过将上述步骤(5)算出的传播时间之差与上述步骤(6)中准备的校正用数据相比较，从而对上述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
图24所示是实施本发明的流体流量测量方法(第五种方法)用的构造体的一例的结构之剖视图。如图24所示，第五种方法中将管状体161内移动的流体的流量用第一振动波发生装置242a、第一振动波检测装置242b、第二振动波检测装置242c及第二振动波发生装置242d进行测量。管状体161内移动的流体的流量可通过实施下述步骤(1)～(9)进行测量。
(1)准备构造体的步骤，该构造体是在以流道划分的管状体的壁体的外侧表面，沿流道配置第一振动波发生装置242a和第二振动波发生装置242d、且在两个振动波发生装置之间配置第一振动波检测装置242b和第二振动波检测装置242c而构成的。
(2)使测量对象的流体在管状体的内部(管状的流道)移动的步骤。
(3)使第一振动波发生装置242a产生振动波，并将其振动波施加到壁体164上的步骤。
(4)通过振动波的施加，对上述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体164传播而从到达第一振动波检测装置242b后再到达第二振动波检测装置242c的传播时间(T1)进行测量的步骤。
(5)使第二振动波发生装置242d产生振动波，并将其振动波施加到壁体164上的步骤。
(6)通过振动波的施加，对上述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体164传播而从到达第二振动波检测装置242c后再到达第一振动波检测装置242b的传播时间(T2)进行测量的步骤。
(7)计算出上述步骤(4)测量的传播时间(T1)与上述步骤(6)测量的传播时间(T2)之差(T2-T1)[或(T1-T2)]的步骤。
(8)准备表示流量与振动波传播时间之差的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在上述步骤(2)中使用的流体或该流体的等同物以已知的流量在上述步骤(1)中使用的构造体或该构造体的等同物的流道中移动、并进行上述(3)和(4)中所述的测量及上述(5)和(6)中所述的测量后接着算出上述(7)中所述的传播时间之差后制作成的。
(9)通过将上述步骤(7)算出的传播时间之差与上述步骤(8)准备的校正用数据相比较，从而对上述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
图25所示是实施本发明的流体流量测量方法(第三种方法)用的构造体的另一例的结构的、切去一部份后的立体图。流量测量方法与第三种方法相同。
图25的构造体，在河流(流道)的底(壁体的内侧表面)250上使用沿流道配置有第一振动波发生检测装置252a和第二振动波发生检测装置252b的构造体。各振动波发生检测装置固定于水密容器251的壁体254的内侧表面。也可在各振动波发生检测装置固定于壁体254上之后，用不透水的树脂等覆盖、以板状壁体替代水密容器。
如图25所述，本发明的流量测量方法也可测量河流的流量。进行校正时，与振动波的传播时间之差对应的、从河中流过的水的流量可用公知的流量计(例如：明槽流量计等)进行测量。
本发明中，当在壁体的内侧表面沿流道配置第一振动波发生检测装置和第二振动波发生检测装置的情况下，所谓以振动波发生检测装置施加振动波的壁体，是指可固定振动波发生检测装置的壁体，也就是在图25的构造体的情况下，是指水密容器的壁体254。
产业上应用的可能性
本发明的流量测量方法，是在受管状体内移动流体的影响的情况下利用经管状体壁体传播的振动波进行流体的流量测量。因此，为了高精度地测量与流体的流量相关的某一振动波，可将经壁体传播振动波的距离与管体的内径无关地设定得长一些。因而，通过本发明的测量方法能够对在内径小的管状体内部移动的流体的流量进行高精度的测量。而且为实施本发明的流量测量方法，不必折掉已有的管状体。进而，因为本发明的流量测量方法利用经壁体传播的振动波进行流量的测量，所以具有即使在管状体内未完全充满流体时，或流体内存在气泡、浮游物等不均匀相时，也能进行流体流量的高精度的测量的优点。又，因为本发明的流量测量方法是利用经壁体传播的振动波进行流量的测量，所以具有即使壁体为非直线状、例如壁体为弯曲的管状体时，也能进行流量测量的优点。本发明中流体为气体时也能进行流量的测量。

Claims (20)

1.一种流道中移动流体的流量测量方法，包括下述步骤：
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的振动波发生装置和振动波检测装置；
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤；
(3)使振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤；
(4)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体传播而到达振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤；
(5)准备表示流量与振动波传播时间的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在所述步骤(2)中使用的流体以已知的流量在所述步骤(1)中使用的构造体的流道中移动，并进行所述(3)和(4)中所述测量后制作成的；以及
(6)通过将所述步骤(4)中测量的传播时间与所述步骤(5)中准备的校正用数据相比较，对所述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其中，振动波发生装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以该振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其中，流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其中，流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
5.一种流道中移动的流体的流量测量方法，包括下述步骤：
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道，及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的振动波发生装置，以及第一振动波检测装置和第二振动波检测装置；
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤；
(3)使振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤；
(4)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体传播而从到达第一振动波检测装置之后再到达第二振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤；
(5)准备表示流量与振动波传播时间的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在所述步骤(2)中使用的流体以已知的流量在所述步骤(1)中使用的构造体的流道中移动，并进行所述(3)和(4)中所述测量后制作成的；以及
(6)通过将所述步骤(4)中测量的传播时间与所述步骤(5)中准备的校正用数据相比较，对所述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
6.根据权利要求5所述的测量方法，其中，振动波发生装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以该振子产生的振动波为主且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
7.根据权利要求5所述的测量方法，其中，流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
8.根据权利要求5所述的测量方法，其中，流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
9.一种流道中移动流体的流量测量方法，包括下述步骤：
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道，及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的第一振动波发生检测装置和第二振动波发生检测装置；
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤；
(3)使第一振动波发生检测装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤；
(4)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体传播而到达第二振动波发生检测装置的传播时间进行测量的步骤；
(5)使第二振动波发生检测装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤；
(6)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体传播到达第一振动波发生检测装置的传播时间进行测量的步骤；
(7)计算出在所述步骤(4)中测量的传播时间与所述步骤(6)中测量的传播时间之差的步骤；
(8)准备表示流量与振动波传播时间之差的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在所述步骤(2)中使用的流体以已知的流量在所述步骤(1)中使用的构造体的流道中移动，并进行上述(3)和(4)中所述的测量，以及进行上述(5)和(6)中所述的测量，接着算出所述(7)中所述的传播时间之差后制作成的；以及
(9)通过将所述步骤(7)中算出的传播时间之差与所述步骤(8)中准备的校正用数据相比较，对所述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
10.根据权利要求9所述的测量方法，其中，各振动波发生检测装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以该振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
11.根据权利要求9所述的测量方法，其中，流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
12.根据权利要求9所述的测量方法，其中，流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
13.一种流道中移动流体的流量测量方法，包括下述步骤：
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道，及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的第一振动波检测装置和第二振动波检测装置以及在两振动波检测装置之间配置的振动波发生装置；
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤；
(3)使振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤；
(4)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体传播而到达第一振动波检测装置的传播时间和到达第二振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤；
(5)计算出在所述步骤(4)测量的振动波到达第一振动波检测装置的传播时间与到达第二振动波检测装置的传播时间之差的步骤；
(6)准备表示流量与振动波传播时间之差的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在所述步骤(2)中使用的流体以已知的流量在所述步骤(1)中使用的构造体的流道中移动，并进行所述(3)和(4)中所述的测量，接着算出所述(5)中所述的传播时间之差后制作成的；以及
(7)通过将所述步骤(5)中算出的传播时间之差与所述步骤(6)中准备的校正用数据相比较，对所述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
14.根据权利要求13所述的测量方法，其中，振动波发生装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以该振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
15.根据权利要求13所述的测量方法，其中，流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
16.根据权利要求13所述的测量方法，其中，流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
17.一种流道中移动流体的流量测量方法，包括下述步骤：
(1)准备构造体的步骤，该构造体具有以壁体划分的管或沟状的流道，及在其壁体的外侧表面或内侧表面沿流道配置的第一振动波发生装置和第二振动波发生装置，以及在两振动波发生装置之间设置的第一振动波检测装置和第二振动波检测装置；
(2)使测量对象的流体在流道中移动的步骤；
(3)使第一振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤；
(4)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体传播而从到达第一振动波检测装置之后再到达第二振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤；
(5)使第二振动波发生装置产生振动波，并将其振动波施加到壁体上的步骤；
(6)通过该振动波的施加，对所述振动波经过与移动的流体一起振动的壁体传播而从到达第二振动波检测装置之后再到达第一振动波检测装置的传播时间进行测量的步骤；
(7)计算出在所述步骤(4)测量的传播时间与在所述步骤(6)测量的传播时间之差的步骤；
(8)准备表示流量与振动波传播时间之差的关系的校正用数据的步骤，该校正用数据是令在所述步骤(2)中使用的流体以已知的流量在所述步骤(1)中使用的构造体的流道中移动，并进行所述步骤(3)和(4)中所述的测量及所述步骤(5)和(6)中所述的测量，接着算出所述步骤(7)中所述的传播时间之差后制作成的；以及
(9)通过将所述步骤(7)算出的传播时间之差与所述步骤(8)需要的校正用数据相比较，将所述步骤(2)中移动的流体的流量进行确定的步骤。
18.根据权利要求17所述的测量方法，其中，振动波发生装置包括振子和振动方向控制元件，对壁体施加以该振子产生的振动波为主的且在垂直于壁体的方向上振动的振动波。
19.根据权利要求17所述的测量方法，其中，流道由树脂材料、金属材料或陶瓷材料的壁体形成。
20.根据权利要求17所述的测量方法，其中，流道由内径在0.1至10mm范围的管状体形成。
CNB028225007A 2001-11-13 2002-11-13 在管或沟状流道中移动的流体的流量测量方法 Expired - Fee Related CN1279334C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP383766/2001 2001-11-13
JP2001383766 2001-11-13
JP226559/2002 2002-08-02
JP2002226559 2002-08-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1585890A CN1585890A (zh) 2005-02-23
CN1279334C true CN1279334C (zh) 2006-10-11

Family

ID=26625102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028225007A Expired - Fee Related CN1279334C (zh) 2001-11-13 2002-11-13 在管或沟状流道中移动的流体的流量测量方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6907792B2 (zh)
EP (1) EP1445587A4 (zh)
JP (1) JPWO2003042638A1 (zh)
KR (1) KR20040065555A (zh)
CN (1) CN1279334C (zh)
TW (1) TWI248509B (zh)
WO (1) WO2003042638A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102781735A (zh) * 2010-03-11 2012-11-14 株式会社Mbi 汽车安全带的自动锁定及解锁装置

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT6511U3 (de) * 2003-07-16 2004-09-27 Avl List Gmbh Ultraschall-gasdurchflusssensor sowie vorrichtung zur messung von abgas-strömungen von verbrennungskraftmaschinen sowie ein verfahren zur ermittlung des durchflusses von gasen
US7470056B2 (en) * 2004-02-12 2008-12-30 Industrial Measurement Systems, Inc. Methods and apparatus for monitoring a condition of a material
WO2005119182A1 (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Avance Techne Accent Corp. 流体の流量測定方法及び流量測定装置
US7117104B2 (en) * 2004-06-28 2006-10-03 Celerity, Inc. Ultrasonic liquid flow controller
DE102004057088B3 (de) * 2004-11-25 2006-06-01 Krohne Ag Coriolis-Massendurchflußmeßgerät und Verfahren zur Herstellung eines Meßrohrs für ein Coriolis-Massendurchflußmeßgerät
TW200739039A (en) * 2005-08-12 2007-10-16 Celerity Inc Ultrasonic flow sensor
DE102007028352A1 (de) * 2007-06-15 2008-12-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Anpassungsschicht zur Anbringung im Schallstrahl eines Clamp-ON Ultraschallsensor
US9026370B2 (en) 2007-12-18 2015-05-05 Hospira, Inc. User interface improvements for medical devices
US8256953B2 (en) * 2008-10-31 2012-09-04 Yuhas Donald E Methods and apparatus for measuring temperature and heat flux in a material using ultrasound
US8247895B2 (en) 2010-01-08 2012-08-21 International Business Machines Corporation 4D device process and structure
US8330262B2 (en) 2010-02-02 2012-12-11 International Business Machines Corporation Processes for enhanced 3D integration and structures generated using the same
US8857269B2 (en) 2010-08-05 2014-10-14 Hospira, Inc. Method of varying the flow rate of fluid from a medical pump and hybrid sensor system performing the same
US9240002B2 (en) 2011-08-19 2016-01-19 Hospira, Inc. Systems and methods for a graphical interface including a graphical representation of medical data
US10022498B2 (en) 2011-12-16 2018-07-17 Icu Medical, Inc. System for monitoring and delivering medication to a patient and method of using the same to minimize the risks associated with automated therapy
US20130253872A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 Thermo Fisher Scientific Inc. Flow meter calibration system
JP6306566B2 (ja) 2012-03-30 2018-04-04 アイシーユー・メディカル・インコーポレーテッド 注入システムのポンプ内の空気を検出するための空気検出システムおよび方法
WO2014022513A1 (en) 2012-07-31 2014-02-06 Hospira, Inc. Patient care system for critical medications
DE102012112516A1 (de) 2012-12-18 2014-06-18 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zur Verifizierung der Zuverlässigkeit von ermittelten Messdaten einer Ultraschall-Durchflussmessung nach der Laufzeitdifferenz-Methode und Ultraschalldurchflussmessgerät
CA2913421C (en) 2013-05-24 2022-02-15 Hospira, Inc. Multi-sensor infusion system for detecting air or an occlusion in the infusion system
CA2913915C (en) 2013-05-29 2022-03-29 Hospira, Inc. Infusion system which utilizes one or more sensors and additional information to make an air determination regarding the infusion system
CA2913918C (en) 2013-05-29 2022-02-15 Hospira, Inc. Infusion system and method of use which prevents over-saturation of an analog-to-digital converter
WO2015131108A2 (en) 2014-02-28 2015-09-03 Hospira, Inc. Infusion system and method which utilizes dual wavelength optical air-in-line detection
GB201405713D0 (en) * 2014-03-31 2014-05-14 Flow Technologies Ltd M Fluid sensor
WO2015184366A1 (en) 2014-05-29 2015-12-03 Hospira, Inc. Infusion system and pump with configurable closed loop delivery rate catch-up
US11344668B2 (en) 2014-12-19 2022-05-31 Icu Medical, Inc. Infusion system with concurrent TPN/insulin infusion
US10850024B2 (en) 2015-03-02 2020-12-01 Icu Medical, Inc. Infusion system, device, and method having advanced infusion features
CA3023658C (en) 2016-05-13 2023-03-07 Icu Medical, Inc. Infusion pump system and method with common line auto flush
CA3027176A1 (en) 2016-06-10 2017-12-14 Icu Medical, Inc. Acoustic flow sensor for continuous medication flow measurements and feedback control of infusion
DE102017006909A1 (de) * 2017-07-20 2019-01-24 Diehl Metering Gmbh Messmodul zur Ermittlung einer Fluidgröße
CN109931999A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 中国原子能科学研究院 一种反应堆内细小孔道质量流速测量设备及方法
US10089055B1 (en) 2017-12-27 2018-10-02 Icu Medical, Inc. Synchronized display of screen content on networked devices
US11846603B2 (en) * 2018-05-25 2023-12-19 University Public Corporation Osaka Chemical sensor
FR3086055B1 (fr) * 2018-09-13 2021-10-15 Commissariat Energie Atomique Dispositif de mesure de debit massique
CN109350780A (zh) * 2018-11-29 2019-02-19 刘铁楠 一种引流监测装置
US11278671B2 (en) 2019-12-04 2022-03-22 Icu Medical, Inc. Infusion pump with safety sequence keypad
CA3189781A1 (en) 2020-07-21 2022-01-27 Icu Medical, Inc. Fluid transfer devices and methods of use
CN114545419A (zh) * 2020-11-26 2022-05-27 鸿富锦精密电子(烟台)有限公司 超声波测距装置、超声波测距方法及控制器
US11135360B1 (en) 2020-12-07 2021-10-05 Icu Medical, Inc. Concurrent infusion with common line auto flush
WO2024043315A1 (ja) * 2022-08-26 2024-02-29 トキコシステムソリューションズ株式会社 超音波流量計
CN117428302B (zh) * 2023-12-20 2024-02-20 苏芯物联技术(南京)有限公司 一种焊接管道供气流速智能动态控制方法及系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3935735A (en) * 1974-09-03 1976-02-03 Badger Meter, Inc. Ultrasonic flow meter
JPS58151564A (ja) 1982-03-05 1983-09-08 Tokyo Keiki Co Ltd 超音波流速計
JPS6128821A (ja) 1984-07-19 1986-02-08 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 超音波流量計
DE3923409A1 (de) * 1989-07-14 1991-01-24 Danfoss As Nach dem coriolis-prinzip arbeitendes massendurchfluss-messgeraet
JPH07139982A (ja) 1993-11-18 1995-06-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超音波流量計
US6470757B2 (en) * 1998-09-03 2002-10-29 Hak Soo Chang Ultrasonic flow velocity measuring method
US6412354B1 (en) * 1999-12-16 2002-07-02 Halliburton Energy Services, Inc. Vibrational forced mode fluid property monitor and method
US6651513B2 (en) * 2000-04-27 2003-11-25 Endress + Hauser Flowtec Ag Vibration meter and method of measuring a viscosity of a fluid

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102781735A (zh) * 2010-03-11 2012-11-14 株式会社Mbi 汽车安全带的自动锁定及解锁装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040065555A (ko) 2004-07-22
CN1585890A (zh) 2005-02-23
EP1445587A4 (en) 2006-10-25
WO2003042638A1 (fr) 2003-05-22
EP1445587A1 (en) 2004-08-11
JPWO2003042638A1 (ja) 2005-03-10
US20040050176A1 (en) 2004-03-18
TW200300208A (en) 2003-05-16
TWI248509B (en) 2006-02-01
US6907792B2 (en) 2005-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1279334C (zh) 在管或沟状流道中移动的流体的流量测量方法
CN1293369C (zh) 流量计
CN1083102C (zh) 一种用于测定管中液体流率的装置
CN1153964C (zh) 超声波探伤装置及超声波探伤方法
CN1217161C (zh) 多相流量和浓度的同时确定
CN1192214C (zh) 测量质量流量的方法以及相应的检测器
CN1930454A (zh) 用于探测及测量容器内填充物料的非内置方法
CN1090887C (zh) 超声波发送机与接收机
CN1178048C (zh) 科里奥利质量流量/密度计
CN1267831C (zh) 体动检测装置、节拍计、手表型信息处理装置、及其控制方法
CN1292706C (zh) 脉搏计及其控制方法、以及手表型信息装置
CN1799845A (zh) 具有液体检测功能的容器
CN1135365C (zh) 测量科里奥利质量流量计中压力的方法和装置
CN1864047A (zh) 自调整式超声波流量计
CN1083979C (zh) 流体流速的声学测量方法
CN1672015A (zh) 多普勒式超声波流量计、使用多普勒式超声波流量计的流量计测方法及在该多普勒式超声波流量计中使用的流量计测程序
CN1703929A (zh) 超声波传感器
CN1492999A (zh) 超声波检测装置、超声波换能器、检测装置、超声波成像装置
CN1908592A (zh) 超声波流量计及其原理和技术
CN1648614A (zh) 超声多普勒流量计中使用的楔形和楔形单元
CN87102580A (zh) 电容式测位传感器
CN1769887A (zh) 超声波检测装置
CN1555482A (zh) 电磁流量计
CN1133069C (zh) 流量传感器
CN101044371A (zh) 时间差测定装置、测定方法、测距装置和测距方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20061011

Termination date: 20091214